當代建筑環(huán)境中木資源的生態(tài)設(shè)計手法探討

⊙彭洪斌［四川文理學(xué)院美術(shù)系， 四川 達州 635000］

作 者：彭洪斌，碩士，四川文理學(xué)院美術(shù)系副主任，講師，主要從事環(huán)境藝術(shù)設(shè)計教學(xué)研究。

隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的確立，一種新的生態(tài)價值觀正在成為規(guī)范建筑行為的一種指導(dǎo)原則，科學(xué)技術(shù)的選擇也因此發(fā)生了較大的變化，即呈現(xiàn)出生態(tài)化選擇態(tài)勢。在科學(xué)領(lǐng)域，木材的生態(tài)學(xué)和建筑環(huán)境生態(tài)學(xué)日益受到重視；在建筑領(lǐng)域，生態(tài)建筑學(xué)愈來愈深刻地揭示出建筑材料的生態(tài)運用規(guī)律，客觀上為人們利用建筑材料創(chuàng)造了條件，實現(xiàn)人與自然的持續(xù)發(fā)展和協(xié)同進化；在木材的技術(shù)領(lǐng)域，對技術(shù)的運用不僅要從人的物質(zhì)及精神需要以及生活的健康和完善出發(fā)，而且要求木材的技術(shù)選擇與生態(tài)環(huán)境相適應(yīng)。

一、利用具體的設(shè)計手法獲得生態(tài)效應(yīng)

木材的生態(tài)應(yīng)用觀念應(yīng)該貫穿家具產(chǎn)品從設(shè)計、生產(chǎn)到營銷的整個過程。而家具的生態(tài)設(shè)計本身也應(yīng)該是一個廣義的概念，要將整個家具工業(yè)體系作為一個整體而非一個個分散的組成部分進行全方位的設(shè)計，是將環(huán)境性能作為產(chǎn)品的設(shè)計目標和出發(fā)點，力求使產(chǎn)品對環(huán)境的影響最小。因此，在木制家具產(chǎn)品的整個生命周期內(nèi)，要最大效率地利用木材資源，最少量地排放廢棄物。

1.采用生態(tài)材料木材本身的生態(tài)特性在前面章節(jié)中已有論述。木制材料是可回收、可再利用的材料，同時也是在制造過程中耗能少、節(jié)水、排放污染少的材料。在木材的選材中應(yīng)該注意以下幾點：

一是，強度允許的前提下，盡可能采用輕質(zhì)的木制材料，減少在原料生產(chǎn)和運輸中的能源消耗；二是，盡量采用人工速生林木材、竹材和符合環(huán)保標準的人造板材，少用甚至不用珍稀樹種木質(zhì)材料，以達到保護原始森林和熱帶雨林的目的；三是，在產(chǎn)品制造過程中，也要使用符合環(huán)保標準的輔助材料。例如，增加水基涂料和粉狀涂料用量，減少溶劑型涂料的使用量；開發(fā)新的水基型膠粘劑，減少溶劑型膠粘劑的使用量，從而減少揮發(fā)性有機化合物（VOC）的釋放量，避免對室內(nèi)環(huán)境造成污染。

2.造型設(shè)計以人為本，減少不必要的裝飾在木制家具產(chǎn)品造型設(shè)計上，把握功能本質(zhì)，做到符合人體工程學(xué)的要求，盡量減少與功能無關(guān)的裝飾元素。將裝飾性融入產(chǎn)品的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造中，以整體造型的美取代附加裝飾來表達作品的形式美。這種對木材的生態(tài)設(shè)計恰恰和歐洲簡約主義藝術(shù)的思想是不謀而合的。歐洲簡約主義藝術(shù)的出現(xiàn)有來自于意識形態(tài)、思想方式等方面的原因，一是，如果設(shè)計作品中具有諸如“系統(tǒng)精確性”“功能明晰性”等特點時，則產(chǎn)品會具有超越自然力的價值——秩序感；二是，有來自技術(shù)方面的原因，當產(chǎn)品的簡約性成為降低成本以適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)的要求時，那些復(fù)雜的方式將被淘汰。當然，簡約并不是單純節(jié)儉的直接結(jié)果。

3.增加零部件可互換性，提高再利用率減少木制產(chǎn)品之間零部件的種類，增加零部件之間的可互換性，從而減少生產(chǎn)、儲存和管理成本，同時有利于產(chǎn)品的回收再利用。在零部件的安裝設(shè)計時，要注意盡可能使得拆卸時不破壞部件，以便回收利用。

同時，在設(shè)計時要注意產(chǎn)品如何再利用的問題。是可以翻新成產(chǎn)品，供二手貨市場銷售，還是翻新成零部件，重用或移用于新產(chǎn)品當中。對于無法翻新的材料，是回爐成原材料（如金屬、玻璃）還是加工成原材料的部分成分（如木材粉碎后成為刨花板的原材料）。

雖然，上述對家具生態(tài)設(shè)計手法只是一個個案，但是它反映了木材在建筑室內(nèi)環(huán)境的生態(tài)設(shè)計的普遍原理。

二、通過對木材拋棄物的再利用獲得生態(tài)效應(yīng)

我國是個木材消費大國，但又是個森林資源十分匱乏的“窮”國。當下伴隨著經(jīng)濟的持續(xù)增長和人民生活水平的不斷提高，城市化步伐加快，城市基本建設(shè)快速發(fā)展，旅游業(yè)、裝修業(yè)、家具業(yè)、餐飲業(yè)、會展業(yè)等蓬勃興起，無一不構(gòu)成對木材及其制品的強力需求，于是逐年逐月也產(chǎn)生了大量的“垃圾”。其實，從木材可循環(huán)利用這一特性而言，把廢棄的木材認為是垃圾是極不合適的。準確地說，應(yīng)稱之為木材拋棄物。

木材拋棄物的再利用可以借鑒國外已有的經(jīng)驗，而利用的關(guān)鍵則在于廢舊木材資源再生利用產(chǎn)業(yè)化，因為只有產(chǎn)業(yè)化才能真正地做到對木材拋棄物的高效利用，避免零星的、無組織的、無序的回收對環(huán)境的危害和資源的浪費。

三、通過改進木材加工手段與技術(shù)獲得生態(tài)效應(yīng)

隨著森林結(jié)構(gòu)的變化，原始森林所提供的大徑級木材愈來愈少，人工林、間伐林和速生豐產(chǎn)林提供的幼齡材、小徑木越來越多。在這種情況下，改良木材的某些特性，提高木材生態(tài)使用價值顯得尤為重要。

1.現(xiàn)代木家具的表面裝飾當前家具的裝飾方法隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和對生態(tài)環(huán)境的關(guān)注而發(fā)生變化，但其目的可歸納為掩蓋缺陷、提高檔次、模仿珍貴木材、保護基材、增強基材強度、降低成本、提高生產(chǎn)效率等。當前木家具用材與傳統(tǒng)木家具用材應(yīng)該有所不同。傳統(tǒng)的木家具主要以鋸材（天然實木）為原料，為了盡可能保護和利用林木資源，當前家具則要以刨花板和中密板為主要基材，因此表面裝飾技術(shù)在現(xiàn)代木家具生產(chǎn)過程中發(fā)揮了重要的生態(tài)作用。

當前木家具表面裝飾方法種類很多。根據(jù)加工方法為手工和機械兩大類；根據(jù)飾面材料分為貼木皮、貼裝飾紙、貼浸漬紙、貼裝飾層積板、貼PVC、貼金屬片、貼布、貼皮革、貼轉(zhuǎn)印膜等；根據(jù)基材分為實木、中密板、高密板、刨花板、細木工板、橡膠等；根據(jù)加工技術(shù)分為平面貼面技術(shù)、包覆技術(shù)、真空覆膜技術(shù)、熱轉(zhuǎn)印技術(shù)、直接印刷技術(shù)等。這些裝飾方法都能在一定程度上，防止原木在建筑室內(nèi)環(huán)境中的過度浪費與消耗。

2.壓縮木技術(shù)壓縮木是木材經(jīng)過一定的溫度和壓力加工處理后，產(chǎn)生的一種質(zhì)地堅硬、密度大和強度高的強化處理材料。木材經(jīng)壓縮密實后，其組織構(gòu)造、物理力學(xué)性質(zhì)都發(fā)生了重大變化——力學(xué)強度增強，變形很小，耐磨性、耐久性好，從而有效地改善了木材的性能，提高了木材的利用價值。壓縮木技術(shù)即可以使材質(zhì)輕軟、密度較低、加工工藝性能差的木材在物理力學(xué)性能方面得到較大的改善。

3.木材保護的熱處理技術(shù)在歐洲，熱處理過的木材廣泛應(yīng)用于房屋建筑中，大型建筑和小型建筑，甚至是墻壁的骨架中都應(yīng)用這種材料，而且在庭院家具、木柵欄、門窗中也大量應(yīng)用。2004年，芬蘭制定了新的規(guī)定，在民用市場，一律不準銷售化學(xué)浸漬過的木材及其制品，只能銷售經(jīng)熱處理過的木材及其制品。美國也禁止進口經(jīng)CC、CCA這種銅鉻砷鹽化合物處理過的木材及木制品。這個決定促使加拿大木材業(yè)用熱處理的方法來代替化學(xué)處理的方法對云杉木材（Spruce）進行保護。

這種處理技術(shù)的優(yōu)點是：處理過的木材具有良好的耐候性，這是因為在高溫下，糖分和淀粉被分解了或者變成其他的化合物，結(jié)果使處理后的木材不保留有菌類和蟲類的食物，而且經(jīng)熱處理過的木材免受菌害和蟲害的損傷；熱處理可以減少木材的毛重，所以隨后的運輸和裝運成本可以降低；提高了木材的尺寸穩(wěn)定性；增加了木材的強度；改善了著漆和膠合性能；還改善了木材的熱學(xué)性能。

4.木屑的綜合治理技術(shù)木屑是一種生物材料。家具生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生的木屑顆粒大小和形狀都不規(guī)則的，可能還包含小木塊和雜質(zhì)。盡管木材的品種很多，木屑的主要成分是碳水化合物，含有少量的礦物質(zhì)。目前木屑的綜合利用可有幾種途徑：木屑的熱能利用、木屑加工成產(chǎn)品、將木屑制成原料。

要實現(xiàn)木屑的綜合利用，環(huán)保生產(chǎn)的第一步是木屑的收集。家具生產(chǎn)的特點是生產(chǎn)工序比較分散，一般運用中央吸塵系統(tǒng)收集，對于個別分散的可用單機吸塵設(shè)備收集。木屑貯存室內(nèi)的木屑要及時處理，因木屑含有的水分在室溫中會遲緩氧化，若氧化產(chǎn)生的熱量不發(fā)散，當熱量積聚至一定值就會發(fā)生自燃。所以貯存木屑的安全問題不可小視，貯存室應(yīng)干燥不能漏水。

家具生產(chǎn)企業(yè)可以利用木屑作燃料。通過燃燒木屑產(chǎn)生熱水、蒸汽作為干燥木材、生產(chǎn)和生活的熱源。這樣既解決木屑的出路，又節(jié)省一筆燃料開支。普通鍋爐是按燃煤要求設(shè)計的，木屑比煤輕得多，所以燃燒木屑的鍋爐需專門設(shè)計?，F(xiàn)有一種燃燒木屑的熱管生物質(zhì)氣化鍋爐，該鍋爐是根據(jù)木屑在一定溫度內(nèi)會產(chǎn)生熱解隨之氣化的原理進行設(shè)計，并在爐內(nèi)裝置高效節(jié)能熱管提高熱交換效率。這種鍋爐由于是木質(zhì)廢料在高溫下熱解成為可燃氣體，實現(xiàn)無煙燃燒、無塵排放。很適宜作為中小企業(yè)干燥木材、生產(chǎn)和生活的熱源。

隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展和人口的增長，未來的對木材和木制產(chǎn)品的需求也必將增長，特別是在當代的建筑環(huán)境中，從建筑、景觀、室內(nèi)到家具都涉及到對木資源的生態(tài)應(yīng)用，筆者針對自己發(fā)現(xiàn)的問題進行了思考并提出相應(yīng)的解決方法，希望能夠引起業(yè)界和大眾的反思。

[1]周浩明，張曉東.生態(tài)建筑——面向未來的建筑[M].南京：東南大學(xué)出版社，2002.

[2][英]布萊恩·愛德華茲.可持續(xù)性建筑[M].周玉鵬，宋嘩皓譯.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.

[3] 夏云等編著.生態(tài)與可持續(xù)建筑[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.